Vielu tecēšanas robeža. Kā noteikt tecēšanas robežu

Satura rādītājs:

Vielu tecēšanas robeža. Kā noteikt tecēšanas robežu
Vielu tecēšanas robeža. Kā noteikt tecēšanas robežu
Anonim

Izneses spēks ir spriegums, kas atbilst pagarinājuma atlikušajai vērtībai pēc slodzes noņemšanas. Šīs vērtības noteikšana ir nepieciešama ražošanā izmantojamo metālu atlasei. Ja šis parametrs netiek ņemts vērā, nepareizi izvēlētā materiālā var rasties intensīvs deformācijas attīstības process. Projektējot dažādas metāla konstrukcijas, ir ļoti svarīgi ņemt vērā tecēšanas robežas.

tecēšanas robeža
tecēšanas robeža

Fiziskās īpašības

Ražas stiprums attiecas uz spēka rādītājiem. Tie attēlo makroplastisku deformāciju ar diezgan nelielu sacietējumu. Fiziski šo parametru var attēlot kā materiāla raksturlielumu, proti: spriegumu, kas atbilst zemākajai tecēšanas punkta vērtībai materiālu stiepšanās grafikā (diagrammā). To var attēlot arī kā formulu: σT=PT/F0, kur PT nozīmē tecēšanas sprieguma slodzi, un F0 atbilst oriģinālam.aplūkojamā parauga šķērsgriezuma laukums. PT nosaka tā saukto robežu starp materiāla elastīgās-plastiskās un elastīgās deformācijas zonām. Pat neliels sprieguma pieaugums (virs līdzstrāvas) izraisīs ievērojamu deformāciju. Metālu tecēšanas robežu parasti mēra kg/mm2 vai N/m2. Šī parametra vērtību ietekmē dažādi faktori, piemēram, termiskās apstrādes režīms, parauga biezums, leģējošu elementu un piemaisījumu klātbūtne, kristāla režģa veids, mikrostruktūra un defekti utt. Teces robeža būtiski mainās atkarībā no temperatūras. Apsveriet šī parametra praktiskās nozīmes piemēru.

metāla tecēšanas robeža
metāla tecēšanas robeža

Cauruļu tecēšanas izturība

Visredzamākā ir šīs vērtības ietekme augstspiediena sistēmu cauruļvadu būvniecībā. Šādās konstrukcijās jāizmanto īpašs tērauds, kuram ir pietiekami lielas tecēšanas robežas, kā arī minimāli atstarpes rādītāji starp šo parametru un stiepes izturību. Jo lielāka ir tērauda robeža, jo augstākam, protams, vajadzētu būt darba sprieguma pieļaujamās vērtības rādītājam. Šis fakts tieši ietekmē tērauda stiprības vērtību un attiecīgi visu konstrukciju kopumā. Sakarā ar to, ka sprieguma sistēmas pieļaujamās projektētās vērtības parametram ir tieša ietekme uz nepieciešamo sienu biezuma vērtību izmantotajās caurulēs, ir svarīgi pēc iespējas precīzāk aprēķināt tērauda stiprības raksturlielumus. izmantot ražošanācaurules. Viena no autentiskākajām metodēm šo parametru noteikšanai ir veikt pētījumu ar pārtrauktu paraugu. Visos gadījumos ir jāņem vērā atšķirība starp aplūkojamā rādītāja vērtībām, no vienas puses, un pieļaujamajām sprieguma vērtībām, no otras puses.

Turklāt jums jāzina, ka metāla tecēšanas robeža vienmēr tiek iestatīta detalizētu atkārtoti lietojamu mērījumu rezultātā. Bet pieļaujamo spriegumu sistēma lielākoties tiek pieņemta, pamatojoties uz standartiem vai kopumā veikto tehnisko nosacījumu rezultātā, kā arī pamatojoties uz ražotāja personīgo pieredzi. Maģistrālo cauruļvadu sistēmās visa normatīvā kolekcija ir aprakstīta SNiP II-45-75. Tātad drošības koeficienta noteikšana ir diezgan sarežģīts un ļoti svarīgs praktisks uzdevums. Pareiza šī parametra noteikšana pilnībā ir atkarīga no aprēķināto sprieguma, slodzes vērtību un materiāla tecēšanas robežas precizitātes.

caurules tecēšanas robeža
caurules tecēšanas robeža

Izvēloties siltumizolāciju cauruļvadu sistēmām, viņi arī paļaujas uz šo rādītāju. Tas ir saistīts ar faktu, ka šie materiāli nonāk tieši saskarē ar caurules metāla pamatni un attiecīgi var piedalīties elektroķīmiskos procesos, kas nelabvēlīgi ietekmē cauruļvada stāvokli.

Stiepjamie materiāli

Stiepes tecēšanas robeža nosaka apjomu, pie kura spriegums paliks nemainīgs vai samazināsies, neskatoties uz pagarinājumu. Tas ir, šis parametrs sasniegs kritisko punktu, kad notiks pāreja no elastīgā uzmateriāla plastiskās deformācijas apgabals. Izrādās, ka tecēšanas robežu var noteikt, pārbaudot stieni.

stiepes tecēšanas robeža
stiepes tecēšanas robeža

Piektdienas aprēķins

Materiālu pretestībā tecēšanas robeža ir spriegums, pie kura sāk attīstīties plastiskā deformācija. Apskatīsim, kā šī vērtība tiek aprēķināta. Eksperimentos, kas veikti ar cilindriskiem paraugiem, normālā sprieguma vērtību šķērsgriezumā nosaka neatgriezeniskas deformācijas rašanās brīdī. Izmantojot to pašu metodi, eksperimentos ar cauruļveida paraugu vērpi, nosaka bīdes tecēšanas robežu. Lielākajai daļai materiālu šo rādītāju nosaka pēc formulas σTs√3. Dažos gadījumos nepārtraukta cilindriska parauga pagarināšana parastā sprieguma un pagarinājuma diagrammā izraisa tā sauktā ražības zoba atklāšanu, t.i., krasu sprieguma samazināšanos pirms plastiskās deformācijas.

Turklāt šādu kropļojumu turpmāka palielināšanās līdz noteiktai vērtībai notiek pie nemainīga sprieguma, ko sauc par fizisko FET. Ja ienesīguma laukumam (grafikas horizontālajai sadaļai) ir liels apjoms, tad šādu materiālu sauc par ideāli plastmasu. Ja diagrammai nav platformas, tad paraugus sauc par sacietēšanu. Šādā gadījumā nav iespējams precīzi norādīt vērtību, pie kuras notiks plastiskā deformācija.

tecēšanas robežas noteikšana
tecēšanas robežas noteikšana

Kāda ir nosacītā tecēšanas robeža?

Noskaidrosim, kas ir šis parametrs. Gadījumos, kad spriegumu diagrammā nav izteiktu laukumu, nepieciešams noteikt nosacīto FET. Tātad šī ir sprieguma vērtība, pie kuras relatīvā atlikušā deformācija ir 0,2 procenti. Lai to aprēķinātu spriegumu diagrammā pa definīcijas asi ε, ir jāatlicina vērtība, kas vienāda ar 0, 2. No šī punkta tiek novilkta taisna līnija, kas ir paralēla sākuma posmam. Rezultātā taisnes krustpunkts ar diagrammas līniju nosaka nosacītās tecēšanas robežas vērtību konkrētam materiālam. Šo parametru sauc arī par tehnisko PT. Turklāt nosacītā tecēšanas robeža vērpes un lieces gadījumā ir atsevišķi izdalīta.

nosacītā tecēšanas robeža
nosacītā tecēšanas robeža

Kausējuma plūsma

Šis parametrs nosaka izkausētu metālu spēju aizpildīt lineāras formas. Kausējuma plūstamībai metālu sakausējumiem un metāliem metalurģijas nozarē ir savs termins - plūstamība. Faktiski šī ir dinamiskās viskozitātes apgrieztā vērtība. Starptautiskā mērvienību sistēma (SI) izsaka šķidruma plūstamību Pa-1c-1.

Pagaidu stiepes izturība

Apskatīsim, kā tiek noteikta šī mehānisko īpašību īpašība. Stiprums ir materiāla spēja noteiktās robežās un apstākļos uztvert dažādas ietekmes, nesabrūkot. Mehāniskās īpašības parasti nosaka, izmantojot nosacītās spriegojuma diagrammas. Testēšanai, standartaparaugi. Pārbaudes instrumenti ir aprīkoti ar ierīci, kas ieraksta diagrammu. Slodzes palielināšana, kas pārsniedz normu, rada būtisku plastisko deformāciju izstrādājumā. Teces robeža un stiepes izturība atbilst lielākajai slodzei, kas ir pirms pilnīgas parauga iznīcināšanas. Kaļamos materiālos deformācija koncentrējas vienā zonā, kur parādās lokāls šķērsgriezuma sašaurinājums. To sauc arī par kaklu. Vairāku slīdējumu attīstības rezultātā materiālā veidojas liels dislokāciju blīvums, rodas arī tā sauktās nukleācijas pārrāvumi. To paplašināšanās rezultātā paraugā parādās poras. Saplūstot viens ar otru, tie veido plaisas, kas izplatās šķērsvirzienā pret spriegojuma asi. Un kritiskā brīdī paraugs tiek pilnībā iznīcināts.

Kas ir armatūra PT?

Šie izstrādājumi ir neatņemama dzelzsbetona sastāvdaļa, kas parasti ir paredzēti, lai izturētu stiepes spēkus. Parasti izmanto tērauda stiegrojumu, taču ir arī izņēmumi. Šiem izstrādājumiem ir jādarbojas kopā ar betona masu visos šīs konstrukcijas noslogošanas posmos bez izņēmuma, un tiem ir jābūt plastiskām un izturīgām īpašībām. Un arī atbilst visiem šāda veida darba industrializācijas nosacījumiem. Armatūras ražošanā izmantotā tērauda mehāniskās īpašības nosaka attiecīgie GOST un tehniskie nosacījumi. GOST 5781-61 paredz četras šo produktu klases. Pirmie trīs ir paredzēti tradicionālajām konstrukcijām, kā arī nenoslogotiem stieņiem iepriekšstresa sistēmas. Armatūras tecēšanas robeža atkarībā no izstrādājuma klases var sasniegt 6000 kg/cm2. Tātad pirmajai klasei šis parametrs ir aptuveni 500 kg/cm2, otrajai - 3000 kg/cm2, trešajai klasei. 4000 kg/cm 2, savukārt ceturtajam ir 6000 kg/cm2.

stiegrojuma tecēšanas robeža
stiegrojuma tecēšanas robeža

Tērauda tecēšanas izturība

Gariem izstrādājumiem GOST 1050-88 pamata versijā tiek nodrošinātas šādas PT vērtības: 20. klase - 25 kgf/mm2, 30.–30. klase. kgf/mm 2, zīmols 45 - 36 kgf/mm2. Tomēr tiem pašiem tēraudiem, kas ražoti pēc iepriekšējas vienošanās starp patērētāju un ražotāju, tecēšanas robežām var būt dažādas vērtības (tas pats GOST). Tātad 30. klases tērauda PT būs robežās no 30 līdz 41 kgf/mm2, un 45. klases tēraudam būs robežās no 38 līdz 50 kgf/mm 2.

Secinājums

Projektējot dažādas tērauda konstrukcijas (ēkas, tiltus u.c.), tecēšanas robeža tiek izmantota kā stiprības standarta rādītājs, aprēķinot pieļaujamo slodžu vērtības atbilstoši noteiktajam drošības koeficientam. Bet spiedtvertnēm pieļaujamās slodzes vērtību aprēķina, pamatojoties uz PT, kā arī stiepes izturību, ņemot vērā ekspluatācijas apstākļu specifikāciju.

Ieteicams: